Ступінь стиснення дизельного двигуна – як збільшити параметри?

Чи знаєте ви, як працює серце вашого автомобіля – двигун? Які процеси відбуваються, коли ви тиснете на педаль газу або коли перемикаєте швидкості? Не варто відхрещуватися від цих знань – чим краще ви дізнаєтеся свій автомобіль, тим раніше відчуєте можливу несправність. Одна з важливих характеристик – ступінь стиснення двигуна.

Вивчаємо теорію – що відбувається всередині камери згоряння?

Ступінь стиснення в теорії – це співвідношення об’єму в просторі над робочим поршнем в момент, коли він проходить нижню мертву точку, до обсягу в камері над поршнем у момент проходження верхньої мертвої точки. Це визначення виражає різницю тиску в самій камері згоряння в момент, коли відбувається впорскування палива в циліндр.

У повсякденному житті часто плутають ступінь стиснення з іншим поняттям, а саме з компресією дизельного двигуна, однак на практиці це два різних терміна. Компресія – це найбільший тиск поршнем у циліндрі на момент його проходження від нижньої мертвої точки до верхньої. Цю величину вимірюють у атмосферах.

Ступінь стиснення вимірюють математичним співвідношенням, наприклад, 19:1. Для дизельних двигунів найкращим вважається співвідношення в межах від 18 до 22 до 1. При такій ступені стиснення серце автомобіля буде працювати найбільш ефективно. Використання палива безпосередньо пов’язано зі ступенем стиснення. Чим більше тиск піднімається в камері і більше стиснення, тим економічніше буде витрата палива, при цьому отримана потужність може збільшуватися.

Ступінь стиснення на практиці – як це відбувається?

Згорання паливної суміші в двигуні відбувається при взаємодії змішаних парів палива і повітря. При спалюванні суміші відбувається її розширення, в результаті чого збільшується тиск у камері. Колінчастий вал при цьому виконує обертів, відповідно двигун виконує один такт корисної роботи. В наш час вже практично не випускаються дизельні двигуни з низьким ступенем стиснення, так як в цьому немає необхідності, також і низькооктанове пальне практично зникли з ринку. Всі прагнуть до більш економічним і високообертовим двигунів з більшою ступенем стиснення.

Збільшення ступеня стиснення можна досягти за рахунок зменшення камери згорання дизельного двигуна. Але при таких змінах інженерам на заводах припадають шукати компромісне рішення, тому що потрібно зберегти тиск в камері, а також зменшити обсяг спалювання палива. Одним з способів збільшення стиснення є розточування блоків головки циліндра – ступінь стиснення при цьому збільшується, а обсяг згоряння палива в камері зменшується. При цьому циліндр зберігає свій робочий об’єм, обсяг двигуна не змінюється.

Зміна ступеня стиснення – як поліпшити показники?

В наш час інженери знайшли альтернативний спосіб підвищити тиск у камері згоряння – це встановлення турбо-нагнітача. Установка даного пристрою приводить до збільшення тиску у камері внутрішнього згорання, при цьому обсяги самої камери змінювати не потрібно. Поява подібних пристроїв привело до істотного збільшення потужності, аж до 50 % від початкових цифр. Перевагою нагнітачів є можливість їх встановлення своїми руками, хоча краще всього доручити це завдання фахівцям.

Принцип роботи нагнітачів всіх типів зводиться до одного простого дії, що зрозуміло навіть дітям. Ми знаємо, що двигун автомобіля працює завдяки постійному згоряння паливно-повітряної суміші, що надходить у циліндри двигуна. Виробники встановлюють оптимальне співвідношення надходять у циліндри палива і повітря – останній потрапляє в камеру згоряння завдяки створенню розрідженої атмосфери на такті впуску. Нагнітачі ж дозволяють в той же об’єм камери згоряння подати на впуску більше пального і повітря. Відповідно, збільшується кількість енергії при згоранні, зростає потужність агрегату.

Однак автолюбителям не варто захоплюватися надмірним збільшенням вихідних показників свого «залізного коня» – при зростанні кількості теплової енергії збільшується і амортизація деталей двигуна.

Швидше прогорають поршні, зношуються клапани, виходить з ладу система охолодження. Причому якщо турбонаддув можна встановити своїми руками, то ліквідувати наслідки цього експерименту далеко не завжди можливо навіть в хорошій автомайстерні. В особливо невдалих випадках модернізації авто його «серце» може просто вибухнути. Навряд чи потрібно пояснювати, що страхова компанія відмовиться виплачувати вам які-небудь компенсації за цим прецедентом, поклавши всю відповідальність виключно на вас.

У дизельних двигунах відсутня дросельна заслінка, в результаті цього з’явилася можливість краще та ефективніше наповнювати циліндри незалежно від оборотів. На дуже багатьох сучасних автомобілях встановлюють такий пристрій, як інтеркулер. Він дозволяє збільшити масу наповнення в циліндрах на 20 %, що і піднімає потужність двигуна.

Збільшений тиск ступеня стиснення дизельного двигуна не завжди носить позитивний характер і не завжди піднімає його потужність. Робоча ступінь стиснення може бути вже біля своєї межі детонації для даного типу палива, і подальші її збільшення здатне знизити потужність і час роботи двигуна. У сучасних автомобілях тиск у камері згоряння постійно знаходиться під управлінням і контролем електроніки, яка швидко реагує на зміни роботи в двигуні. Перш, ніж виконувати які-небудь операції по збільшенню параметрів сучасного «залізного коня», обов’язково проконсультуйтеся з фахівцями.